Magnet-elektrischer Zündapparat, insbesondere für Verbrennungskraftmaschinen. Die Erfindung bezieht sich auf einen magnetelektrischen Zündapparat mit fest stehender Zündspule, insbesondere für Ver brennungskraftmaschinen.
Bei den bis jetzt bekannt gewordenen Zündapparaten dieser Art ist die Zündspule seitlich des rotierenden Teils des Zündappara tes angebracht, und die Ebenen, in denen die Spulenwindungen liegen, verlaufen meist pa rallel zur Drehachse desselben. Dies gibt für solche Zündapparate eine asymmetrische An ordnung, durch die die Einbaumöglichkeit des Apparates in die Verbrennungskraft maschine sehr erschwert wird. Anderseits sind dadurch der Grösse der Eisenquer schnitte des magnetischen Kreises für gege bene Aussendimensionen des Apparates enge Grenzen gezogen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Zündapparat der angeführten Art, bei dem diese Nachteile dadurch vermieden wer den, dass die Wicklungsachse der Zündspule mindestens annähernd in die Achse des per- manenten Magnetes verlegt ist, welche senk recht zu der durch die Pole des permanenten Magnetes gehenden Ebene steht.
In der Zeichnung sind Ausführungs beispiele des Erfindungsgegenstandes dar gestellt.
Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch einen Magnetapparat mit rotierendem permanenten Magneten; Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Li nie A-A in Fig. 1; Fig. 3 ist ein Grundriss der Zündmoment verstelleinrichtung; Fig. 4 ist eine perspektive Ansicht in teil weisem Schnitt eines erfindungsgemässen Magnetapparates; Fig. 5 ist ein Vertikalschnitt durch einen Magnetapparat mit feststehendem permanen ten Magneten; Fig. 6 ist ein Querschnitt nach Linie B-B in Fig. B.
In den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 bis 3 und 4 ist a der Lagersupport des Apparates für die Antriebswelle b des rotie. renden permanenten Magnetes e. Dieser Letz tere ist als vielarmiges, beispielsweise sechs- armiges Polrad ausgebildet, bei dem je zwei benachbarte Polradarme entgegengesetzte Po larität haben. d ist die Zündspule mit der Primärwicklung e und der Sekundärwick lung f ;
die Zündspule hat. einen hohlen, la- mellierten Eisenkern g, der durch spiral ,förmig aufgewickeltes oder geschichtetes Eisenblech gebildet wird. Durch diesen hoh len Spulenkern geht die Welle h, welche mit dem Polrad e fest verbunden ist, und an ihrem Ende den Primärstromunterbrecher nocken i und den Hochspannungsstromver teilerarm k trägt. An beiden Enden des Spu lenkernes g befindet sich, vom Spulenkern zweckmässig isoliert, je ein sternförmiges Leitstück 1 bezw. in, die senkrecht zur Achse ,des Spulenkernes angeordnet und die gegen einander um eine Polteilung in der Umfangs richtung versetzt sind.
Diese Leitstücke sind lamelliert, das heisst bestehen aus übereinan dergeschichteten Blechen und haben für das vorliegende Ausführungsbeispiel eines sechs- schenkligen Polrades je drei Arme. Die drei Arme des sternförmigen Leitstückes 1 legen sich mit ihren Enden an die drei lamellierten Leitschienen n, <I>o, p,</I> welche parallel zur Welle<I>b</I> verlaufen und im Magnetgehäuse<I>q,</I> das zweckmässig aus Isolationsmaterial oder nicht magnetisierbarem Metall besteht, ein gegossen sind.
Diese Leitschienen werden auf der Seite des Lagersupports a bei Verwen dung von Isolationsmaterial für das Gehäuse q durch einen im Isolationsmaterial eben falls eingegossenen Führungsring u aus nicht- magnetisierbarem Material in gleichmässigem Abstand voneinander gehalten. Dieser Ring w hat U-förmigen Querschnitt und sein kürzerer Schenkel v, der vom Flansch des Lagersup ports a abgekehrt ist, hat in gleichmässigen Abständen Ausschnitte, in denen die Leit schienen geführt sind. Dieser Ring<I>au</I> dient gleichzeitig zur Befestigung des Apparat gehäuses q am Lagersupport a.
Im Falle, dass das Gehäuse q in Metall ausgeführt ist, fällt der Ring u weg und das Gehäuse<I>q</I> ist direkt am Lagersupport a befestigt. In gleicher Weise-wie das sternförmige Leitstück l legt sich auch das gleichgeformte Leitstück in an drei parallel zur Welle b verlaufende und ebenfalls im Magnetgehäuse q eingegossene lamellierte Leitschienen<I>r, s</I> und<I>t.</I> Der Flug verlauf ist nun folgender:
Bei den drei Nordpolen N des Polrades c geht der magnetische Flux zum Beispiel in die drei Leitschienen n, <I>o, p,</I> von da in das dreiarmige Leitstück 1, durch den Spulen kern g in das dreiarmige Leitstück 7n, in -die drei Leitschienen r, s, t, und von da in die drei Südpole S des Polrades und zurück zu den Nordpolen desselben. Nach einer Drehung des Polrades um eine Polteilung, im vorlie genden Ausführungsbeispiel um 1/s des Um fanges, ist der Fluxverlauf im Spulensystem gerade umgekehrt wie der vorstehend be schriebene.
Um die Wirbelstromverluste im permanenten Magnet, das heisst im Polrad c zu vermindern, werden die Enden der Pol radarme in bekannter Weise aus lamelliertem Blech ausgeführt und diesen Lamellen eine solche Form gegeben, dass sie gleichzeitig als magnetischer Nebenschluss dienen, um auch wieder in bekannter Weise eine Entmagneti- sierung des permanenten Magnetes zu ver hindern.
Fig. 3 ist ein Grundriss der automatischen Zündmomentverstelleinrichtung, die in be kannter Weise z. B, aus zwei Schwung- gewichten y besteht, welche drehbar am Pol rad c befestigt sind. Diese Schwunggewichte greifen mit ihren Enden in eine Verzahnung z der fest mit der Antriebswelle b verbunde nen Büchse z' ein. Steigt die Tourenzahl, so schwingen die beiden Gewichte nach aussen und verstellen das Polrad und mit ihm durch die Welle<I>h</I> den Unterbrechernocken <I>i</I> und das Hochspannungsstromverteilerorgan k re lativ zur Antriebswelle b. Zum Zurückziehen der Schwunggewichte sind die Federn y" vor gesehen.
Ein weiteres auf der Zeichnung nicht dargestelltes Ausführungsbeispiel besteht in einer andern Ausbildung des rotierenden permanenten Magnetes, und zwar in der Form eines Glockenmagnetes; dabei ist die Zündmomentverstellvorrichtung hier inner halb der Arme des glockenförmigen Magnetes angeordnet,- wodurch in der Baulänge gegen über dem vorangehenden Beispiel gewonnen wird.
In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel dar gestellt, bei dem die Zündspule und der per manente Magnet sitll stehen und bei dem in bekannter Weise der magnetische Flux ver mittelst eines Fluxverteilers durch die Zünd- spule geschickt wird. Der permanente Mag net ist als sternförmiger Magnet c beispiels weise mit sechs Armen ausgebildet; dieser Magnet ist mit der Zündspule im Magnet gehäuse fest einmontiert. c' ist der Fluxver- teiler, der auf der Welle b frei drehbar ist; die Fluxverteilerstücke x' sind in den Flux- verteilerkörper eingegossen.
An diesem Flur verteiler sind die Schwunggewichte y der Zündmomentverstellung drehbar angebracht, die mit ihren Enden wieder in eine Ver zahnung einer Büchse z', welche fest auf der Antriebswelle b sitzt, eingreifen. Mit dem Flurverteiler ist fest die Welle h verbun den, welche wieder zum Antrieb des Primär stromunterbrechers i und Hochspannungs stromverteilers k dient. Im übrigen ist die Anordnung gleich wie beim ersten Ausfüh rungsbeispiel.
Fig. 6 zeigt den Querschnitt nach Linie B-B der Fig. 5; es ist speziell die Anord nung des Flurverteilers c', des Polrades c und der Leitschienen n, o, p, bezw. r, s, t ersichtlich; die letzteren verlaufen wieder pa rallel zur Drehachse.
Ein weiteres, auf der Zeichnung nicht dargestelltes Ausführungsbeispiel besteht in einer andern Ausbildung des stillstehenden permanenten Magnetes, und zwar in der Form eines Glockenmagnetes, der gleichzeitig als Lager für die Antriebswelle dient. Die Arme dieses Glockenmagnetes sind auch wie die Leitschienen im Magnetgehäuse ein gegossen und innerhalb dieser Arme rotiert der Flurverteiler an den Magnetpolen und den parallel zur Drehachse verlaufenden Leitschiene vorbei.
Zwischen Antriebswelle und Fluxverteiler ist auch wieder eine Zünd- momentverstellvorrichtung eingeschaltet; im übrigen ist die Anordnung gleich wie bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen.
In den oben beschriebenen Ausführungs beispielen eines sechsarmigen permanenten Magnetes hat man den dreifachen Quer schnitt für die Leitung des Fluxes über die Leitungsschienen und die sternförmigen Lei tungsstücke gegenüber den gewöhnlichen An ordnungen dieser Art. Ausserdem erhält man durch die konzentrische Anordnung sämtli cher Hauptteile des Zündmagnetes eine voll ständig zylindrische Form des Apparates. wodurch die Einbaumöglichkeit desselben in die Verbrennungskraftmaschine eine äusserst günstige wird.
Magnet-electric ignition apparatus, in particular for internal combustion engines. The invention relates to a magneto-electric ignition apparatus with a fixed ignition coil, in particular for internal combustion engines.
In the now known ignition devices of this type, the ignition coil is attached to the side of the rotating part of the Zündappara TES, and the planes in which the coil turns are usually parallel to the axis of rotation of the same. This gives an asymmetrical arrangement for such ignition devices, which makes it very difficult to install the device in the internal combustion engine. On the other hand, the size of the iron cross-sections of the magnetic circuit for given external dimensions of the apparatus are thereby drawn narrow limits.
The subject of the present invention is an ignition apparatus of the type mentioned, in which these disadvantages are avoided in that the winding axis of the ignition coil is at least approximately in the axis of the permanent magnet, which is perpendicular to that going through the poles of the permanent magnet Level stands.
In the drawing, execution examples of the subject invention are provided.
Fig. 1 is a vertical section through a magnetic apparatus having rotating permanent magnets; Fig. 2 is a cross section taken along line A-A in Fig. 1; Fig. 3 is a plan view of the ignition timing adjuster; Fig. 4 is a perspective view, partly in section, of a magnetic apparatus according to the invention; Fig. 5 is a vertical section through a magnetic apparatus with fixed permanent magnets; Fig. 6 is a cross section on line B-B in Fig. B.
In the embodiments according to FIGS. 1 to 3 and 4, a is the bearing support of the apparatus for the drive shaft b of the rotie. permanent magnet e. This latter is designed as a multi-armed, for example six-armed pole wheel, in which two adjacent pole wheel arms each have opposite polarity. d is the ignition coil with the primary winding e and the secondary winding f;
the ignition coil has. a hollow, laminated iron core g, which is formed by a spirally, shaped wound or layered iron sheet. The shaft h, which is firmly connected to the pole wheel e, and the primary current breaker cam i and the high voltage current divider arm k carries at its end through this hollow core coil core. At both ends of the Spu steering core g is, appropriately isolated from the coil core, each a star-shaped guide piece 1 respectively. in, which are arranged perpendicular to the axis of the coil core and which are offset from one another by one pole pitch in the circumferential direction.
These guide pieces are laminated, that is to say consist of sheet metal layers stacked on top of one another and each have three arms for the present exemplary embodiment of a six-legged pole wheel. The three arms of the star-shaped guide piece 1 rest with their ends on the three laminated guide rails n, <I> o, p, </I> which run parallel to the shaft <I> b </I> and in the magnet housing <I> q , </I> which is expediently made of insulation material or non-magnetizable metal, are cast.
When insulation material is used for the housing q, these guide rails are kept at an even distance from one another on the side of the bearing support a by a guide ring u made of non-magnetizable material, which is also cast in the insulation material. This ring w has a U-shaped cross section and its shorter leg v, which faces away from the flange of the Lagersup ports a, has cutouts at regular intervals in which the guide rails are guided. This ring <I> au </I> also serves to fasten the apparatus housing q to the bearing support a.
If the housing q is made of metal, the ring u is omitted and the housing <I> q </I> is attached directly to the bearing support a. In the same way as the star-shaped guide piece 1, the identically shaped guide piece also lies in three laminated guide rails <I> r, s </I> and <I> t. </ I that run parallel to the shaft b and are also cast in the magnet housing q > The course of the flight is now as follows:
At the three north poles N of the pole wheel c, the magnetic flux goes, for example, into the three guide rails n, <I> o, p, </I> from there into the three-armed guide piece 1, through the coil core g into the three-armed guide piece 7n, in -the three guardrails r, s, t, and from there to the three south poles S of the pole wheel and back to the north poles of the same. After rotating the pole wheel by one pole pitch, in the present embodiment by 1 / s of the order, the flux curve in the coil system is just the opposite of that described above.
In order to reduce the eddy current losses in the permanent magnet, that is to say in the pole wheel c, the ends of the pole wheel arms are made of laminated sheet metal in a known manner and these lamellae are given a shape that they simultaneously serve as a magnetic shunt, and again in a known manner to prevent demagnetization of the permanent magnet.
Fig. 3 is a plan view of the automatic ignition torque adjustment device which, in a known manner, for. B, consists of two flyweights y, which are rotatably attached to the pole wheel c. These flyweights engage with their ends in a toothing z of the bushing z 'firmly connected to the drive shaft b. If the number of revolutions increases, the two weights swing outwards and adjust the pole wheel and with it through the shaft <I> h </I> the interrupter cam <I> i </I> and the high-voltage power distribution element relative to the drive shaft b. To retract the swing weights, the springs y "are seen before.
Another embodiment not shown in the drawing consists in a different design of the rotating permanent magnet, namely in the form of a bell magnet; The ignition torque adjustment device is arranged here within the arms of the bell-shaped magnet, - which is achieved in the overall length compared to the previous example.
In FIG. 5 an exemplary embodiment is shown in which the ignition coil and the permanent magnet are stationary and in which the magnetic flux is sent through the ignition coil in a known manner by means of a flux distributor. The permanent Mag net is designed as a star-shaped magnet c example, with six arms; this magnet is permanently installed with the ignition coil in the magnet housing. c 'is the flux distributor which is freely rotatable on the shaft b; the flux distributor pieces x 'are cast into the flux distributor body.
On this floor distributor the flyweights y of the ignition torque adjustment are rotatably attached, which again engage with their ends in a toothing of a bushing z ', which sits firmly on the drive shaft b. The shaft h is firmly connected to the floor distributor, which again serves to drive the primary circuit breaker i and high-voltage power distributor k. Otherwise, the arrangement is the same as in the first exemplary embodiment.
Figure 6 shows the cross-section along line B-B of Figure 5; it is specifically the arrangement of the floor distributor c ', the pole wheel c and the guide rails n, o, p, respectively. r, s, t can be seen; the latter again run parallel to the axis of rotation.
Another embodiment, not shown in the drawing, consists of a different design of the stationary permanent magnet, namely in the form of a bell magnet which also serves as a bearing for the drive shaft. The arms of this bell magnet are cast like the guide rails in the magnet housing and within these arms the floor distributor rotates past the magnetic poles and the guide rail running parallel to the axis of rotation.
Between the drive shaft and the flux distributor, there is again an ignition torque adjustment device; otherwise the arrangement is the same as in the previous exemplary embodiments.
In the above-described execution examples of a six-armed permanent magnet you have the triple cross-section for the conduction of the flux over the rails and the star-shaped Lei processing pieces compared to the usual arrangements of this type completely cylindrical shape of the apparatus. whereby the possibility of installing it in the internal combustion engine is extremely favorable.